关于pH传感器校准您需要了解的一切
pH传感器校准的重要性
任何类型的电化学传感器都需要校准以提供准确的测量。pH传感器校准的过程非常简单,但许多用户并不了解此要求背后的考虑因素和推理。
标准组合pH传感器输出mV信号,其对应于pH值。0mV的输出等于pH 7.沿任何方向沿刻度移动一个pH单位将对应于59mV的电压变化。这被称为传感器的“斜率”(见下图)。然而,这些是理论值,实际上没有具有**输出的传感器。即使是全新的传感器,输出也会略有差异。这是pH传感器校准的用武之地。
pH传感器可变性的来源
有一些与校准相关的主要特征需要考虑:
- 偏移:pH7的输出将略高于或低于0mV,在一定的公差范围内。
- 斜率:可能不是59 mV。
- 跨度:在整个pH范围内,斜率可能不恒定。例如,传感器可以在pH 7接近理论输出,但在pH标度的**末端具有较大的偏差。
需要注意的重要一点是,这些差异并不意味着传感器出现故障。包括Sensorex在内的所有制造商都将指定并测试新电极输出的容许公差。
pH传感器校准的工作原理
校准的一般过程是使用**少两个已知数据点来调整与mV输出相关的pH值。选择代表传感器使用期间预期测量范围的解决方案标准。例如,一种溶液标准品的pH值略低于**小预期测量值,另一种溶液标准品的pH值略高于预期测量值。这将允许用户尽可能准确地校准。通常使用pH 7.00作为一种缓冲溶液,然后使用pH 4.01或pH 10.00作为另一种。添加更多数据点将提高准确性。
调整温度
还必须考虑温度。有关温度对pH读数的影响,请参见下图。重要的是在接近25°C的溶液中,在与样品或过程相同的温度下校准传感器,或使用具有自动温度补偿的系统。
pH值为2 | pH 3 | pH 4 | pH5 | pH 6 | pH 7 | pH 8 | pH 9 | pH 10 | pH 11 | pH 12 | |
5° | 0.30 | 0.24 | 0.18 | 0.12 | 0.06 | 0 | 0.06 | 0.12 | 0.18 | 0.24 | 0.30 |
15° | 0.15 | 0.12 | 0.09 | 0.06 | 0.03 | 0 | 0.03 | 0.06 | 0.09 | 0.12 | 0.15 |
25° | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
35° | 0.15 | 0.12 | 0.09 | 0.06 | 0.03 | 0 | 0.03 | 0.06 | 0.09 | 0.12 | 0.15 |
45° | 0.30 | 0.24 | 0.18 | 0.12 | 0.06 | 0 | 0.06 | 0.12 | 0.18 | 0.24 | 0.30 |
55° | 0.45 | 0.36 | 0.27 | 0.18 | 0.09 | 0 | 0.09 | 0.18 | 0.27 | 0.36 | 0.45 |
65° | 0.60 | 0.48 | 0.36 | 0.24 | 0.12 | 0 | 0.12 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 |
75° | 0.75 | 0.60 | 0.45 | 0.30 | 0.15 | 0 | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.75 |
85° | 0.90 | 0.72 | 0.54 | 0.36 | 0.18 | 0 | 0.18 | 0.36 | 0.54 | 0.72 | 0.90 |
注意:浅蓝色值小于0.1误差,可能不需要温度补偿。深蓝色的值是温度和pH,其中pH与温度无误差。
如何校准pH传感器
大多数仪表,控制器和其他类型的仪表将使这个过程变得简单。典型的校准程序包括以下步骤:
- 在冲洗液中剧烈搅拌电极。
- 用快速动作摇动电极以除去残留的溶液滴。
- 大力搅拌缓冲液或样品中的电极,使读数稳定。
- 读取并记录溶液标准品的已知pH值。
- 根据需要重复多个点。
然后,仪器将根据给定的数据点自动确定正确的校准曲线。现在您的传感器已准备就绪!
重新校准pH传感器
经常出现的一个问题是:“我的电极多久需要校准一次?”许多用户希望得到具体答案,但这并不容易。有许多因素会影响校准之间的可接受时间。电极会经历自然老化; 偏移和响应时间将增加,跨度将减少,并且仪表将需要考虑这些变化。传感器可能会被涂层或变脏,应在清洁后进行校准。传感器周围的化学物质和环境可能会影响输出或加速老化。
在实验室中进行非常精确的测量可能需要每天或每天多次重新校准。其他相对温和的过程不需要高精度,可能只需要每周或每月重新校准。的建议是确定所需的准确度,并根据经验调整校准时间表。
**终传感器达到其使用寿命的时间到了。仪表将无法再校准传感器(补偿与预期输出的偏差增加)。此时传感器不再可用,应予以更换。
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